2,向心力
本节重难点
1,分析向心力的来源,感受影响向心力大小的因素
2,掌握向心力的表达式,能计算简单情境中向心力
3,知道圆周运动一般分析方法
新课引入
飞椅与人一起做匀速圆周的过程中,受到哪些力?所受合力的方向有什么特点?
教学内容
月球之所以围绕地球做圆周运动,是因为受到指向地心的引力
教学内容
定义:做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力,这个合力叫做向心力。用Fn 表示
1,向心力方向时刻发生变化(始终指向圆心且与速度方向垂直)
2,向心力的作用:只改变线速度的方向不改变速度大小
教学内容
向心力是根据力的作用效果来命名的,它可以是某一个力,或者是几个力的合力来提供。
F
G
Fn
飞椅与人一起做圆周运动的向心力Fn 由绳子斜向上的拉力F和所受重力G的合力提供
教学内容
轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的来源?
F
G
小球重力和绳拉力的合力提供向心力
教学内容
F
F
mg
A
B
A球向心力来源?
B球受力特点?
两球靠什么联系起来?
绳对A、B的拉力
绳的拉力
平衡力作用
教学内容
感受向心力
所受向心力大小与哪些因素有关系?
教学内容
用向心力演示器探究向心力大小的表达式
教学内容
用以上器材探究向心力大小与物体质量,速度和轨道半径的关系
向心力大小表达式 Fn =mω2r
或者
Fn =
教学内容
做变速圆周运动的物体所受的力
Ft
Fn
O
F
Ft与物体运动的速度同向,使得沙袋速度越来越大;
Fn指向圆心,提供物体做圆周运动所需的向心力,改变物体速度方向
教学内容
把一般曲线分割为许多极短的小段,每一段都可以看作为一小段圆弧,而这些圆弧的弯曲程度不一样,表明它们具有不同的曲率半径。在注意到这点区别之后,分析质点经过曲线上某位置的运动时,就可以采用圆周运动的分析方法对一般曲线运动进行处理了。
处理一般圆周运动的方法
随堂练习
1,关于向心力说法中正确的是( )
A、物体可能受到重力,弹力,摩擦力,向心力;
B、向心力不改变速度的大小;
C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的;
D、做匀速圆周运动的向心力是不变的
D
教学内容
2、用细线拴住一球做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.在线速度一定情况下,线越长越易断
B.在线速度一定情况下,线越短越易断
C.在角速度一定情况下,线越长越易断
D.在角速度一定情况下,线越短越易断
多选
BC
教学内容
3、甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同时间内甲转过4周,乙转过3周.则它们的向心力之比为( )
A.1∶4 B.2∶3
C.4∶9 D.9∶16
C
教学内容
4、如图,半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动,小橡皮块紧帖在圆筒内壁上,它与圆筒的摩擦因数为μ,现要使小橡皮不落下,则圆筒的角速度至少多大?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
教学内容
解 小橡皮恰不下落时,有:
Ff=mg
其中:Ff=μFN
而由向心力公式:
FN=mω2r
解以上各式得:
Ff
G
FN
课堂小结
2、向心力的作用效果:
改变速度的方向
3、向心力的大小
Fn=m
v2
r
Fn=m rω2
1、向心力的方向:
指向圆心
4、变速圆周运动中的合力并非向心力
作业布置
课本习题1,2,3,4,5